專利名稱：硫酸、氨管式反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硫酸、氨管式反應(yīng)器，具體地說(shuō)是用于將硫酸、氨、洗滌液加到管式反應(yīng)器的入口端，反應(yīng)管伸進(jìn)造粒機(jī)內(nèi)，反應(yīng)生成的高溫料漿垂直噴入造粒機(jī)內(nèi)物料床層上，屬于復(fù)合肥行業(yè)反應(yīng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，在復(fù)合肥生產(chǎn)工藝中，氨和磷酸；混酸以及硫酸，在管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，生成高溫低濕料漿，該熱熔體料漿在造粒機(jī)內(nèi)均勻的噴涂于造粒物料的表面，同時(shí)，大量的反應(yīng)熱使造粒床層溫度升高，使部分原料融化及溶解，來(lái)滿足造粒所需的液相，而不是傳統(tǒng)團(tuán)粒使用蒸汽或水幫助造粒，并提供復(fù)合肥中的有效養(yǎng)分。
在復(fù)合肥生產(chǎn)中管式反應(yīng)器主要采用以下兩種一種為磷銨聯(lián)產(chǎn)復(fù)合肥裝置(十字管反應(yīng)器)，另一種為低溫轉(zhuǎn)化硫基復(fù)合肥生產(chǎn)裝置(混酸反應(yīng)器)。與本發(fā)明較為接近的為十字管反應(yīng)器。通常所說(shuō)的管式反應(yīng)器是指十字管反應(yīng)器。磷酸和硫酸分別進(jìn)入十字管反應(yīng)器相對(duì)兩支管中，在這里二者充分混合后，再與中心管來(lái)的氣氨(或液氨有時(shí)加水)進(jìn)行反應(yīng)。進(jìn)入的氨量應(yīng)使磷酸硫酸全部中和，反應(yīng)生產(chǎn)的料漿通過(guò)一肘型管噴到造粒機(jī)中。它主要用于磷酸一銨、磷酸二銨的生產(chǎn)，在其返料系統(tǒng)中添加鉀鹽，則生產(chǎn)復(fù)合肥產(chǎn)品。磷酸為弱酸，硫酸為強(qiáng)酸，磷酸與氨反應(yīng)，反應(yīng)溫度在160℃以下，硫酸與氨反應(yīng)，反應(yīng)溫度在350℃以上，在硫酸與氨反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕性情況下，目前十字管反應(yīng)器是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，其使用壽命僅為幾天時(shí)間，所以美國(guó)田納斯管理局設(shè)計(jì)硫酸、氨分別為雙管，噴咀埋在造粒機(jī)料層內(nèi)反應(yīng)，這樣反應(yīng)不充分，氨損失大，反應(yīng)熱能利用率低，反應(yīng)過(guò)程中對(duì)造粒有副作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種硫酸與氨在管內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)，能釋放大量的反應(yīng)熱，能將造粒機(jī)內(nèi)部固體物料融化及溶解，改變了原料的物性，保證了造粒在較低的水份條件下能夠成粒，復(fù)合肥產(chǎn)品外觀光澤、強(qiáng)度高、產(chǎn)品質(zhì)量好的硫酸、氨管式反應(yīng)器。
本發(fā)明的主要解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明主要采用在反應(yīng)管體1內(nèi)裝有反應(yīng)管2，反應(yīng)管體蓋3裝在反應(yīng)管體1端部法蘭上，噴嘴部件4垂直裝在反應(yīng)管體1上，在反應(yīng)管體1上分別設(shè)有氨入口5、洗滌液入口6、蒸汽入口7及硫酸入口8。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、節(jié)能效果顯著由于硫酸、氨的反應(yīng)產(chǎn)生大量的反應(yīng)熱(6648kj/kgnh3)，管式反應(yīng)器噴出的高溫低濕料漿使得造粒料層溫度上升、熔融液相量增高，從而造粒機(jī)出口物料水份降低至2.0％～2.5％，造粒物料的水份含量顯著降低；成粒率上升，返料比下降，提高了裝置的生產(chǎn)能力；洗滌液能回收，即解決了濕法除塵系統(tǒng)洗滌液的回收問(wèn)題，又降低了原料消耗；造粒過(guò)程無(wú)需使用蒸汽，減少了鍋爐的投資；干燥系統(tǒng)負(fù)荷低，減少了干燥所需的能耗，提高了干燥機(jī)的干燥能力。
2、產(chǎn)品質(zhì)量有所提升顆粒外型光滑度增強(qiáng)；顆粒強(qiáng)度增高，可達(dá)20N以上，最高可達(dá)34N，產(chǎn)品抗結(jié)塊能力增強(qiáng)；造粒波動(dòng)小，產(chǎn)品養(yǎng)分波動(dòng)小。
3、可有效解決尿基復(fù)肥物性差的問(wèn)題能有效地解決生產(chǎn)過(guò)程中尿素大量溶解給生產(chǎn)帶來(lái)的液相超標(biāo)，起大球等問(wèn)題，保證了裝置的穩(wěn)定運(yùn)行。
4、可有效防止不良副反應(yīng)的發(fā)生采用硫酸、氨管式反應(yīng)器替代傳統(tǒng)的硫酸、氨噴管，由于管式反應(yīng)器噴出的料漿為硫酸銨，無(wú)游離硫酸存在，從而徹底避免了副反應(yīng)的發(fā)生，有效地保證了造粒的穩(wěn)定性，同時(shí)可減少氨的損耗。
5、可有效提高裝置的操作彈性通過(guò)調(diào)節(jié)酸、氨及洗滌液流量，即管式反應(yīng)器的運(yùn)行負(fù)荷。在不同的配方、原料、季節(jié)等條件下均可保證有良好的造粒效果，從而使裝置在不同季節(jié)，采用不同原料，各種養(yǎng)分配比均可生產(chǎn)，有效地提高了裝置的生產(chǎn)操作彈性，適合多品種生產(chǎn)。
6、原料適應(yīng)性強(qiáng)，可選用范圍廣，無(wú)需硫銨及粘性調(diào)理劑的加入，各原料經(jīng)過(guò)調(diào)整管式反應(yīng)器的流量均能保證良好成粒，保證造粒的成粒率達(dá)60％以上。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述本發(fā)明主要由反應(yīng)管體1、反應(yīng)管2、反應(yīng)管體蓋3、噴嘴部件4、氣氨入口5、洗滌液入口6、蒸汽入口7、硫酸入口8等組成。
本發(fā)明主要采用在反應(yīng)管體1內(nèi)裝有反應(yīng)管2，反應(yīng)管體蓋3裝在反應(yīng)管體1端部法蘭上，噴嘴部件4垂直裝在反應(yīng)管體1上，采用螺紋聯(lián)接，可自由裝御，便于堵塞清理。噴嘴部件4采用特別材料制作，螺紋連接。在反應(yīng)管體1上分別設(shè)有氨入口5、洗滌液入口6、蒸汽入口7及硫酸入口8。氣氨入口5用螺絲法蘭固定可裝可折。洗滌液入口6直接焊接。蒸汽入口7其主要功能為吹掃，防止停車后硫銨板結(jié)在管式反應(yīng)器內(nèi)，可直接焊接。
本發(fā)明反應(yīng)管體1、反應(yīng)管2，反應(yīng)管體蓋3、噴嘴部件4、氣氨入口5、洗滌液入口6、蒸汽入口7、硫酸入口8均采用耐蝕鎳基合金很強(qiáng)的材料制成。其壓力為3～4公斤，反應(yīng)溫度350°，硫酸和合成氨有腐蝕性。
硫酸、氨管式反應(yīng)器工藝參數(shù)硫酸30～100kg/t產(chǎn)品；氨15～40kg/t產(chǎn)品；洗滌液0～150kg/t產(chǎn)品。
本發(fā)明的工作原理及工作過(guò)程來(lái)自原料工序的各種固體原料和系統(tǒng)內(nèi)的返料進(jìn)入轉(zhuǎn)鼓造粒機(jī)。由硫酸泵送來(lái)的硫酸和來(lái)自氨罐(或合成氨裝置)的液氨，經(jīng)計(jì)量后加入到管式反應(yīng)器內(nèi)，在氣溫高時(shí)，用氨罐的壓力進(jìn)行直接輸送液氨；當(dāng)氣溫低時(shí)，用液氨泵進(jìn)行輸送。使用氨蒸發(fā)器使液氨氣化，或采用低壓蒸汽進(jìn)入管式反應(yīng)器的前部，將液氨汽化，為回收系統(tǒng)內(nèi)的洗滌液，將來(lái)自循環(huán)泵的洗滌液同時(shí)加入管式反應(yīng)器。硫酸與氨在反應(yīng)管內(nèi)進(jìn)行完全反應(yīng)，進(jìn)入的氨量應(yīng)使硫酸全部中和，生成硫酸銨。反應(yīng)管中生成的硫酸銨通過(guò)與反應(yīng)管成直角的噴嘴噴出。由于在管式反應(yīng)器中加入了回收料漿，且硫酸與氨的反應(yīng)熱大，所以反應(yīng)管內(nèi)的物流為氣、液混合體，該物流經(jīng)噴嘴噴出時(shí)，在高壓氣流作用下，出反應(yīng)器的硫酸銨被良好的霧化并均勻地噴灑在造粒機(jī)內(nèi)的物料床層上。
權(quán)利要求
1.一種硫酸、氨管式反應(yīng)器，包括反應(yīng)管體(1)，其特征是采用在反應(yīng)管體(1)內(nèi)裝有反應(yīng)管(2)，反應(yīng)管體蓋(3)裝在反應(yīng)管體(1)端部法蘭上，噴嘴部件(4)垂直裝在反應(yīng)管體(1)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸、氨管式反應(yīng)器，其特征在于所述的反應(yīng)管體(1)上分別設(shè)有氨入口(5)、洗滌液入口(6)、蒸汽入口(7)及硫酸入口(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫酸、氨管式反應(yīng)器，其特征在于所述的反應(yīng)管體(1)、反應(yīng)管(2)、反應(yīng)管體蓋(3)、噴嘴部件(4)、氣氨入口(5)、洗滌液入口(6)、蒸汽入口(7)、硫酸入口(8)均采用耐蝕鎳基合金材料制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硫酸、氨管式反應(yīng)器，屬于復(fù)合肥行業(yè)反應(yīng)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。其主要采用在反應(yīng)管體內(nèi)裝有反應(yīng)管，反應(yīng)管體蓋裝在反應(yīng)管體端部法蘭上，噴嘴部件垂直裝在反應(yīng)管體上，在反應(yīng)管體上分別設(shè)有氨入口、洗滌液入口、蒸汽入口及硫酸入口。其結(jié)構(gòu)和材質(zhì)可耐高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕性。本發(fā)明將硫酸、氨、洗滌液加到管式反應(yīng)器的入口端，反應(yīng)生成的高溫料漿垂直噴入造粒機(jī)內(nèi)物料床層上，能釋放大量的反應(yīng)熱，將造粒機(jī)內(nèi)部固體物料融化及溶解，改變了原料的物性，保證了造粒在較低的水份條件下能夠成粒，外觀光澤、強(qiáng)度高、產(chǎn)品質(zhì)量好；生產(chǎn)成本低，能節(jié)約能耗。
文檔編號(hào)C05G5/00GK1807367SQ20061003810
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者許洪興 申請(qǐng)人:許洪興